实验目的
实验原理
实验内容及步骤

1、对放射性监测点进行布置与设计。

2、对选定的能谱探测仪器进行能量标定,给出标定函数

3、对选定的能谱探测仪器进行效率标定,给出标定函数

4、对剂量率监测仪进行刻度,给出标定函数

5、对样品放射性测量,给出样品活度浓度

6、按照放射性监测点的剂量率数值,给出剂量率分布图

7、给出事故所释放的放射性种类、总活度、等效I-131活度

8、给出核事故的预判等级


本虚拟仿真设计实验项目基本设计理念包括:通过核事故虚拟场景,包括放射性气溶胶烟羽的飘散(随风)、核事故周边各种功能敏感区域(如居民区、渔场等)、海域和陆地等,让学生在限定时间内完成应急监测方案设计采样点布设、样品采集、样品检测与仪器操作、数据处理与分析、辐射水平与事故状态评价。本仿真实验设计项目涵盖了:核事故应急监测方案设计;辐射环境监测采样点的布设;放射性样品的采集、储存和预处理;放射性检测仪器操作与使用;辐射环境监测数据处理与记录;辐射水平评价与核事故等级预报等6个知识点。


操作步骤1:学生点击开始实验后,软件视角是在核电站内部进行漫游,此刻学生可对核电实际的建筑与功能有所认识;接着由于爆炸安全壳的完整性遭到破坏,核事故发生,辐射监测任务正式下达。

操作步骤2:软件自动进入监测点布设的实验环节,在地图中学生能够得知风向、风速、核事故发生地点、以及周边人群的活动区域,学生通过鼠标进行操作,对采样点的位置进行增添与摆放。

操作步骤3:监测点布设完成后,需要设置每个监测点所监测与采样的内容,水中的采样点可以选择测量空气剂量率以及水中放射性活度浓度,陆地主要测量空气剂量率以及气溶胶活度浓度。在完成此步骤后,软件自动进入放射性样品采集环节。

操作步骤4:采用装水容器对水体进行采样,将采样后的样品放入样品盒带回实验室进行详细分析。

操作步骤5:采用气溶胶采样器对放射性气溶胶进行收集,设定收集时间,收集完成后,将采样后的滤膜放入样品盒带回实验室进行详细分析。

操作步骤6:不同监测环境采用不同的采样器固定方式,在陆地上使用支撑架,在海面使用固定式浮标,对空气剂量率进行实时测量。完成此步骤后,软件自动进入样品制备环节

操作步骤7:制样之前要对测量仪器进行选择,根据选择的测量仪器要求,选择不同的制样方法,本实验涉及的制样方法主要有4种类型,其中水样处理2种,气样处理2种,

操作步骤8:测量水中αβ放射性的制样方法是学生通过鼠标操作完成,先将水样加热蒸发,浓缩、放置、冷却;将溶液转移至已经恒重的瓷蒸发皿中;加入硫酸,蒸干;将其放置于马弗炉中灼烧;取出放入干燥器中冷却、称重,将研磨成粉末的残渣放入样品盘铺平。

操作步骤9:海水中γ射线测量的制样过程是学生通过鼠标操作完成,用鼠标将采样器中的水倒入烧杯,随后加入浓盐酸,把样品转移到搪瓷容器中;用盐酸洗涤容器,并入样品溶液;在每升样品中加入磷钼酸铵粉末并搅动;在每升样品中加入磷钼酸铵粉末并搅动;沉淀用装有滤纸的漏斗过滤,转入测量容器,合并溶液和滤液;在合并后的溶液中加入氨水,过滤得到滤渣,转入测量容器。

操作步骤10:滤膜γ射线测量的制样过程是学生通过鼠标操作完成的,首先将滤膜放入打孔制样机中进行滤膜裁剪,将滤膜裁剪至固定大小,以备测量。

操作步骤11:滤膜α射线测量的制样过程是学生通过鼠标操作完成的将采集了气溶胶的滤膜放在瓷坩埚中;将装有滤膜的瓷坩埚放置在电炉上灰化,再将瓷坩埚放入马弗炉焚烧,把灰样装入样品盒中待测量。此步完成后软件自动进入仪器标定环节。

操作步骤12:此步骤是对上一步学生所选γ测量仪器进行能量标定,首先用鼠标点开仪器的设置界面,对探测器的电压进行设置,电压设置完成后将标准放射源放入仪器内,点击开始测量,待测量完成后,可从能谱中看出标准源所产生的能峰,利用已知标准源的特征峰能量与道数进行函数拟合,完成能量标定。

操作步骤13:然后对学生所选α测量仪器进行能量标定,用鼠标点开仪器的设置界面,对探测器的电压进行设置,电压设置完成后将标准放射源放入仪器内,点击开始测量,待测量完成后,可从能谱中看出标准源所产生的能峰,利用已知标准源的特征峰能量与道数进行函数拟合,完成能量标定。

操作步骤14:再对空气剂量率仪进行标定,利用鼠标将所标定仪器平放在轨道车上,将标定仪器的探测器正对放射源容器,将探测器开机,通过外部的开关将放射源遮板打开,形成标准辐射场;在室外操纵轨道车,使轨道车与放射源的距离变化,由于离放射源的距离不同可产生不同空气剂量率的辐射场,再通过不同的测量点进行函数拟合,完成空气剂量率的标定。

操作步骤15:完成能量标定与剂量率标定后软件进入效率标定,对学生所选γ测量仪器进行效率标定,首先用鼠标点开仪器的设置界面,将标准放射源放入仪器内,点击开始测量,待测量完成后,可从能谱中得到能峰下的净计数,利用已知标准源的活度,可得出源峰探测效率。通过不同能量下的源峰探测效率进行函数拟合,完成仪器的效率刻度。

操作步骤16:对学生所选α测量仪器进行效率标定,首先用鼠标点开仪器的设置界面,将标准放射源放入仪器内,点击开始测量,待测量完成后,可从能谱中得到能峰下的净计数,利用已知标准源的活度,可得出源峰探测效率。由于α仪器的探测效率与能量差别不大,使用标准源所得的探测效率当作仪器的源峰探测效率。此步骤完成后软件自动进入测量环节。

操作步骤17:对学生制备好的γ样品进行测量,用鼠标点开仪器的操作界面,将样品盒放入仪器内,点击开始测量,待测量完成后,可从根据能谱位置进行核素识别;并计算能峰下的净计数,利用效率刻度后的源峰探测效率进行放射性活度浓度的推算。

操作步骤18:对学生制备好的α样品进行测量,用鼠标点开仪器的操作界面,将样品放入仪器内,样品的几何参数与标准源一致,点击开始测量,待测量完成后,可从根据能谱位置进行核素识别;并计算能峰下的净计数,利用效率刻度后的源峰探测效率进行放射性活度浓度的推算。

操作步骤19:学生根据测量结果完成危险区域的划分以及放射性总释放量的计算,写出等效I-131活度,给出初步核事故预判等级。

操作步骤20:根据实验内容,软件记录了学生所有的选择与结果,能够使学生对自己的完成情况有整体性的了解。学生可以将使用本实验系统过程发现的问题、心得体会以及改进建议反馈给我们,以便我们不断完善。


预习资料

序号 资源信息分类 资源信息名称 资源信息类型 操作
         

操作资料

序号 资源信息分类 资源信息名称 资源信息编号 资源信息类型 费用 收费有效期
1 操作 核事故早期辐射环境应急监测仿真设计 005 外部链接 0.00 0

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